JP2008059604A - ユーザがプログラムできる触覚のフィードバックを有する仮想作業領域 - Google Patents

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Abstract

【課題】仮想の作業領域とのユーザの対話の範囲を触覚のフィードバックに関して本質的に拡大する、前文に述べた種類の情報処理システムを提供する。
【解決手段】情報処理システムは、ユーザがビジュアルな作業領域と対話をすることを可能にし、そして作業領域のビジュアルな表現のためのディスプレイとシステムによって発生させられた触覚のレスポンスを供給するためのユーザインターフェースデバイスとを含んでいる。システムは、作業領域における特別な配置において、またはシステムによって仮定された特別の条件のもとで触覚のフィールドを指定することによって、触覚のレスポンスのプログラミングを可能にするためにプログラミング手段を含んでいる。
【選択図】図1

Description

本発明は、仮想作業領域と対話をすることを可能にするための情報処理システムに関する。そのシステムは、仮想作業領域のビジュアル表示のためのディスプレイと、仮想作業領域とのユーザの対話への触覚のレスポンスを提供するためのインターフェースデバイスとを含んでいる。本発明はまた、仮想作業領域と触覚的に対話をすることを可能にする方法に関する。

欧州特許公開明細書489 469(PHN 13522)は、上述した種類のシステムにおいて使用するための触覚のフィードバックを提供するユーザインターフェースデバイスを開示している。そのデバイスは、マウスまたはトラックボールを含んでいて、そしてデバイスのボールまたはシリンダの負と正の両方の加速度を発生させるためにサーボメカニズムを具えている。人工的に発生させられた加速度は、例えば、典型的に2次元の仮想作業領域にビジュアルな接近を与えるディスプレイ上のカーソルの制御における援助のために、ユーザの取扱っているデバイスに触覚のキューを供給する。ビジュアルなおよび/またはオーディトリな感覚にタッチを加えることは、ユーザにとって利用できる情報のバンド幅を増加する。正と負の加速度は、例えば、ディスプレイを横切ってカーソルを動かしたとき好ましい位置を実現し、そしてユーザを導くためにディスプレイ上にあらかじめ定めた触覚のフィールドから引き出す。

本発明の目的は、仮想の作業領域とのユーザの対話の範囲を触覚のフィードバックに関して本質的に拡大する、前文に述べた種類の情報処理システムを提供することにある。

この目的のために、本発明は、システムが触覚のレスポンスの属性のプログラミングを可能にするためのプログラミング手段を含んでいることを特徴とする、前文において明記したようなシステムを供給する。仮想作業領域は、こうしてプログラム可能な触覚のフィードバックを具えている。触覚のフィードバックは、例えば、ユーザまたはコンテンツ(ソフトウエア)供給者によってプログラム可能である。

本発明のシステムにおいて、仮想作業領域との対話は、ユーザへの触覚のフィードバックに関して、システムの対話特性を(事前)プログラミングまたは再プログラミングすることによってカスタマイズされる。そのような特性または属性の例は、仮想作業領域における配置と触覚のフィードバックとの間の関係である。プログラム可能な特徴は、それがあったように、多くがアイコンのような同じ方法で、触覚のレスポンスを仮想作業領域における目的として取扱うことを許している。用語“触覚のフィールド”は、ここに、仮想作業領域のコンテキスト内でこの触覚的に感知し得るエンティティを参照するために使用される。すなわち、ユーザによって感知された触覚のレスポンスは、仮想作業領域における触覚のフィールドに相当する。

アイコンは、ユーザインターフェースの技術においてよく知られている。アイコンは、アイコンの作動を通してアクセスされ、または動作させられる情報の幾つかの大きなセットを小さな絵で表わした表現である。アイコンは、視覚を通してシステムのコンテンツまたは動作を速く伝えるオペレータの概念を人の心の中にトリガするために設計された有益なツールであることが判明した。本発明においては、他方で、視覚のフィールドは、適当な運動感覚のユーザインターフェースを通して触覚に関する情報を提供し、そして例えば仮想作業領域を通して触覚のナビゲーションのための援助を供給するために役立つ。触覚のキューは、そのときユーザのサーチ能力を拡大し、そして示唆された情報のパスに沿って情報を配置するために用いられる。本発明においては、これらの触覚のキューは、例えばユーザ彼自身によって明記されそして(再)プログラムされ、そして触覚のアイコンとして取扱われる。

プログラミング手段には、例えば、触覚のフィールドの以下の属性:仮想作業領域における触覚のフィールドの配置;触覚のフィールドの強さ;仮想作業領域における位置に関する触覚のフィールドの変化;仮想作業領域における触覚のフィールドの空間的な広さ;または仮想作業領域に関する触覚のフィールドの方向性の少なくとも1つを、前もって選択するかまたはプログラムするためにオプションが設けられ得る。例えば、システムに関するユーザの対話のうえで、カーソルが動かされているとき、力のフィールドにおいてマテリアル物体を動かす印象を与える触覚のフィールドが明記される。そのような力のフィールドの例は、仮想作業領域に関するカーソルのスピードに依存する固定した特別の方向または摩擦を有する重力である。触覚のフィールドは典型的に、空間的に限定された大きさを有し、それによって、カーソルが触覚のフィールドを通して導かれるとき、負と正の両方の反作用の力をつくるためにユーザインターフェースデバイスを要求していることに留意されたい。

こうして、本発明は仮想作業領域をカスタマイズすることを可能にする。複数の触覚のフィールドの中の特別のフィールドは、例えばユーザによって選択され、そして特別の触覚のフィールドの1個またはそれ以上の特徴ずけているパラメータが調整される。そのうえで、ユーザはその調整された触覚のフィールドを仮想作業領域上にマップする。

代案または補助として、特別な触覚のレスポンスが生じる状況は前もって明記され得る。すなわち、触覚のレスポンスのシステム、より明確には仮想作業領域によって仮定された状態への依存性が規定され得る。状況は、例えば、作業領域における特別のでき事が発生して以来経過した時間のある量、または仮想作業領域を通してナビゲートしている間にユーザによってとられたルートに関係する。本発明はこうして、触覚のフィードバックの条件付き発生に個性を発揮させることを可能にする。

さらに、触覚のフィールドの動的ふるまいがプログラムされ得る。触覚のフィールドは、カーソルがフィールドのローカル範囲内にあるとき、ユーザがユーザインタフェースを通して、時間に依存し例えば振動し、または減衰する力を経験することにおいて動的ふるまいを示すことができる。動的ふるまいの他の例においては、触覚のフィールドの強さは、フィールドが繰返し作動されるとき、すなわちカーソルの動きに依存してすりへり、または、フィールドはそのうちに、すなわち、カーソルの動きには依存せず、またはユーザが最後に仮想作業領域にアクションを実行して以来特別の時間が経過した後に簡単に消失する。

プログラミング手段は、触覚のフィールドの絵で表わした表現を提供し、こうして作業領域の情報内容を増大する。ビジュアルなおよび可能なオーディトリな感覚にタッチを加えることは、利用できる情報のバンド幅を増加させる。触覚のフィールドは、触覚の物体を表わすアイコンと共同して生じ得る。代案として、触覚のフィールドは、特に絵で表わした表現にリンクしていない分離した情報を運んでいるアイテムとして存在し得る。

さらに、絵で表わした表現を触覚で表わした表現と組合わせることは、絵で表わした表現の取扱いを通して触覚のフィールドの選択または変更を許している。触覚のフィールドの絵で表わした表現はそれから、触覚のフィールドがその望ましい表示を捕捉した後に、例えばメニューオプションによって取消されまたは隠される。ある意味では、本発明のこの要旨は、別のユーザインターフェースをプログラムするためのユーザインターフェースを提供する。

好ましくは、プログラミング手段は、ライブラリとして利用できる触覚のフィールドの複数のプロトタイプを有している。触覚のフィールドの1つまたはそれ以上の特別なフィールドは、仮想作業領域における1つまたはそれ以上の特定の配置または領域に割当てるために選択される。各そのようなプロトタイプは好ましくは、例えば強さ、形状および大きさに関して個々に調整される。また、触覚のフィールドの2つまたはそれ以上は、混合された触覚のフィールドを提供するために溶け込まれる。例えば、ライブラリは、その範囲内でユーザインターフェースを取扱うとき、ユーザにピットの印象を与えるプロトタイプのフィールドと、波形にした表面の触覚の地を有している別のフィールドとを含んでいる。ピットのフィールドは、ピットを特別の方向に伸ばすことによって溝に修正される。波形の表面は溝上にそしてそれに沿ってマップされ、顕著な指向特性を有する触覚のフィールドに帰着する。

ユーザインターフェースデバイスの種類は上述したマウスまたはトラックボール、またはジョイスティックに限られる必要はなく、ユーザにレジスティブフォース、すなわち、カーソルの動きに対抗している、ドライビングフォース、すなわち、カーソルの動きを助けている両方の経験をさせることによって、ユーザがディスプレイ上に示される仮想作業領域と触覚的に対話することを許すどんな他のデバイスでもあり得る。ユーザインターフェースデバイスは、触覚のフィールドに関してカーソルの位置または動きに従って反作用の力を供給するために引き起こされる。

図1は、本発明によるシステム100のブロック図である。システム100は機能的に、情報処理装置102、両方とも装置102に接続されたユーザインターフェースデバイス104およびディスプレイ106を含んでいる。ユーザが装置102と通信をしているとき、例えば、ユーザがデバイス104の取扱いを通してディスプレイ106上に示され、典型的には2次元の仮想作業領域を横切ってカーソル108を案内しているとき、ユーザインターフェースデバイス104は、装置102の制御のもとに触覚のフィードバックをユーザに供給するために働いている。ユーザインターフェースデバイス104は、例えば、上述の欧州特許公開明細書489 469 に示された種類のものである。システム100はさらに、望ましい触覚のレスポンスをプログラミングすることを可能にするためにプログラミング手段110を含んでいる。システム100は、PCのようにポータブルまたはスタンドアロン配置、ゲームコンピュータ、または例えばナビゲーションを目的とする車載のオンボードコンピュータであってもよい。代案として、システム100は、図に明示されているもののように、地理学的に分布した機能的な部分を有していてもよい。例えば、システム100は、処理装置102が、各々それぞれのユーザインターフェースデバイス104、それぞれのディスプレイユニット106、およびそれぞれのプログラミング手段110を具えている複数のユーザの用を承るクライアントサーバネットワークであるかも知れない。応用は処理装置102上を走り、それから例えばマルチメディア環境において、各ユーザ個々について触覚のレスポンスに関してカスタマイズされる。

図2は、デバイス104でディスプレイ106上の仮想作業領域を調査するとき、ユーザによって運動感覚的に経験した触覚のフィールドの種々の例を示している。フィールド202はこぶを表わし、そしてフィールド204は深い穴を表わしている。フィールド206は堅固なポールの印象を与えている。フィールド208は、ユーザに速いこぶを経験させる。

図3は、触覚のフィールドをカスタマイズするためのプログラマビリティ機能を示している。プロトタイプの触覚のフィールドは、例えばディスプレイ106上のメニューを通して検索される。フィールドの表示302は、この例についてカーソルの動きの面における楕円体周辺をもつためにディスプレス106上に示される。ビジュアリゼーションを容易にするために、表現302は、図2におけるフィールド202または204の周辺であると想像することができる。検索上で、例えば輝度スケール306に沿って指示器304をスライドすることによって、触覚のフィールドの強度を選択することができ、そしてこうして適当な値を選択する。スケールは、ディスプレイ106上に−100(深い穴)から+100(こぶ)までが示されている。同様に、指示器308と310を望ましい値にセッティングすることを通して、軸“a”と“b”を調整することによって楕円体の形状を変化させることができる。また、楕円体の方向づけは、再び指示器312を望ましい値にセッティングすることによって、確度φを変化させることを通して修正され得る。

他の調整手順は、望ましい位置に沿って選択した点をドラッキングするためのマウスを通してビジュアルな表現上におけるそれらの操作のように想像され、それによってビジュアルな表現を連続的に変化させる。この方法において、仮想作業領域上へのプロトタイプの連続的なマッピングは、大きさ、広さ、強さ、形状などを指定しているパラメータ値を選択することによって達成される。加えて、触覚のフィールドをさらに決定するために適している動的ふるまい、触覚のテクスチュア、または何か他の特徴づけているパラメータがプログラム可能になされる。無作為化する特徴を有するマッピングは、驚くべき効果を作り出すために使用され得る。

図1は、本発明におけるシステムのブロック図である。 図2は、触覚のフィールドの例を与えている。 図3は、その絵で表わした表現を介して触覚のフィールドを調整する例である。

Claims (8)

  1. 仮想作業領域のビジュアル表示のためのディスプレイと、仮想作業領域とのユーザの対話への触覚のレスポンスを提供するためのインターフェースデバイスとを含んでいて、仮想作業領域と対話をすることを可能にするための情報処理システムにおいて、システムは触覚のレスポンスの属性のプログラミングを可能にするためのプログラミング手段を含んでいることを特徴とする情報処理システム。
  2. 請求項1記載のシステムにおいて、プログラミング手段は、仮想作業領域における触覚のフィールドに相当する触覚のレスポンスの以下の属性:
    仮想作業領域における触覚のフィールドの配置;
    触覚のフィールドの強さ;
    仮想作業領域における位置に関する触角のフィールドの変化;
    仮想作業領域における触覚のフィールドの空間的な広さ;
    仮想作業領域に関する触覚のフィールドの方向性;
    触覚のフィールドの動的ふるまいの少なくとも1つのプログラミングを可能にするために働いている情報処理システム。
  3. 請求項2記載のシステムにおいて、プログラミング手段は、ディスプレイ上に触覚のフィールドの絵で表した表現を供給するために働いている情報処理システム。
  4. 請求項3記載のシステムにおいて、プログラミング手段は、絵で表した表現上で動作することを可能にすることによって、属性のうちの特別の属性に働いていることを可能にする情報処理システム。
  5. 請求項2記載のシステムにおいて、各それぞれのフィールドがプログラミング手段の制御のもとに、仮想作業領域上に選択的にマップされる、複数の触覚のフィールドのライブラリを含んでいる情報処理システム。
  6. 請求項1記載のシステムにおいて、プログラミング手段は、仮想作業領域の特定の状態に条件付きで依存している触覚のレスポンスのプログラミングを可能にするために働いている情報処理システム。
  7. 情報処理システムにおいて、仮想作業領域と触覚的に対話をすることを可能にする方法において、ユーザが、仮想作業領域を触角のレスポンスの属性に関してカスタマイズすることを可能にすることによって特徴づけられている触覚的に対話をすることを可能にする方法。
  8. 請求項7記載の方法において、触覚のレスポンスは仮想作業領域における触覚のフィールドに相当し、そしてカスタマイジングは:
    複数の触覚のフィールドの中から特別のフィールドを選ぶことを可能にすること;
    複数の触覚のフィールドの属性を調整することを可能にすること;
    仮想作業領域上に調整された特別の触覚のフィールドをマップすることを可能にすることを含んでいる触覚的に対話をすることを可能にする方法。
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